¿Qué es la transmisión de datos? Cómo asegurar un flujo de datos fluido

Las carreras de larga distancia, como los maratones, son intrigantes, ¿verdad?

Aún más interesante es la historia de Filípides. Cuando Atenas derrotó a las fuerzas persas durante la batalla de Maratón, él corrió 25 millas para entregar el mensaje de victoria.

En la antigua Atenas, los mensajeros corrían largas distancias para transmitir mensajes importantes. Al acercarse a la Acrópolis, Filípides alabó a Nike, la diosa griega de la victoria, y colapsó muerto por el agotamiento (ten en cuenta que esto es un mito, por lo que los eventos pueden estar ligeramente exagerados).

En la comunicación de datos y redes, los sistemas de transmisión de datos son equivalentes a mensajeros como Filípides (sin la parte de la muerte). Para transferir datos analógicos y digitales entre redes empresariales globales, las empresas utilizan software de intercambio de datos o software de intercambio electrónico de datos (EDI).

Las organizaciones eligen sistemas de transmisión de datos para asegurar un flujo de datos fluido a través de redes de información.

Importancia de la transmisión de datos

Las empresas multiplican sus fortalezas con fusiones, adquisiciones y diversificación. La toma de decisiones efectiva sobre entornos empresariales tan complejos y diferentes requiere datos contextuales y conectados.

Las empresas no pueden obtener lo que necesitan unas de otras sin una rápida adquisición y transmisión de datos. Las soluciones de comunicación de datos mejoran las tasas de transmisión de datos mientras protegen la calidad de los datos dentro de organizaciones con grandes volúmenes de datos.

Además, la transmisión de datos reduce los costos de hardware y facilita el acceso a los datos cuando se necesitan.

Componentes de la transmisión de datos

La comunicación de datos entre dos o más dispositivos utilizando una red depende de los siguientes elementos de transmisión de datos.

• Mensaje es el dato que un dispositivo envía a otros dispositivos. Ejemplos comunes de mensajes son textos, archivos de audio y archivos de video.
• Emisor es el dispositivo que inicia el proceso de transmisión de datos enviando un mensaje a otro dispositivo.
• Receptor es el dispositivo final que recibe el mensaje.
• Medio de transmisión o canal conecta emisores y receptores. Las empresas pueden usar medios guiados, cableados o métodos no guiados como ondas de radio, microondas o cables de par trenzado para transferir datos.
• Conjunto de reglas o protocolos que gobiernan la comunicación de datos entre dispositivos.

¿Cómo funciona la transmisión de datos?

Imagina introducir datos en una computadora usando un teclado. La electrónica dentro del teclado utiliza esquemas de codificación estándar para convertir las entradas de datos en patrones codificados binarios equivalentes.

7 bits presentan 128 elementos, mientras que 8 bits presentan 256 elementos en un teclado. El receptor sigue un proceso similar para decodificar los patrones binarios recibidos y convertirlos en caracteres.

Los emisores y receptores utilizan códigos de Decimal Codificado en Binario Extendido (EBCDIC) y el Código Estándar Americano para el Intercambio de Información (ASCII) para representar caracteres alfabéticos, de puntuación y numéricos.

La transmisión de datos digitales ocurre de manera similar. Un dispositivo fuente genera datos en forma de señales digitales o flujos de bits. Un medio de comunicación como un cable de cobre físico, una red inalámbrica o una fibra óptica transporta estos datos a uno o más dispositivos receptores.

Cada señal saliente puede ser una señal de banda base o de banda pasante.

• Señal de banda base o mensaje original es la información original que se pretende transmitir. Sin embargo, una señal de banda base tiene una frecuencia baja y no puede viajar largas distancias sin modulación.
• Señal de banda pasante se refiere al mensaje original después de la modulación. Por lo tanto, las señales de banda pasante se modulan de manera diferente a las señales de banda base.

La transmisión de datos también puede facilitar la transferencia interna de datos, como enviar datos desde un disco duro o memoria de acceso aleatorio (RAM) a un procesador. En la mayoría de los casos, la transmisión de datos es digital, pero también puede ser analógica.

Tipos de transmisión de datos

Los modos de transmisión de datos varían dependiendo de la dirección del intercambio de datos, el número de bits transmitidos y la sincronización entre el transmisor y el receptor.

Los modos de transmisión de datos se pueden clasificar en tres categorías según su dirección de intercambio de información.

1. Transmisión simplex

En el modo de transmisión de datos simplex, los datos fluyen en una dirección. Esta comunicación unidireccional restringe a los emisores a enviar y a los receptores a recibir únicamente. Simplex no es un modelo de transmisión popular ya que la mayoría de las empresas necesitan comunicación bidireccional.

Los dispositivos que utilizan transmisión simplex envían más datos utilizando todo el ancho de banda del canal. Sin embargo, no hay intercomunicación entre dispositivos debido a la unidireccionalidad.

Ejemplos comunes de dispositivos que utilizan modelos de transmisión simplex incluyen teclado y ratón. Las estaciones de radio también utilizan transmisión simplex para enviar señales a los oyentes que no pueden transmitir de vuelta.

2. Transmisión half duplex

El modo de transmisión half duplex o semi-duplex permite que los datos fluyan en ambas direcciones, pero solo en una dirección a la vez. Básicamente, los dispositivos pueden transmitir y recibir datos, pero no simultáneamente. Al igual que la transmisión simplex, la transmisión half duplex utiliza todo el ancho de banda del canal en una dirección a la vez.

Imagina hablar a través de un walkie-talkie, un ejemplo clásico de transmisión half duplex. Solo puedes escuchar cuando otra persona habla. De manera similar, ellos solo pueden escuchar cuando tú hablas. Si ambos intentan hablar al mismo tiempo, solo escucharás un sonido distorsionado.

La transmisión half duplex causa un retraso en la comunicación ya que tienes que esperar mientras la otra parte envía datos.

3. Transmisión full duplex

La comunicación en el modo de transmisión full duplex es bidireccional. Los datos fluyen en ambas direcciones, permitiendo que ambos dispositivos envíen y reciban mensajes simultáneamente. La transmisión full duplex utiliza dos canales simplex que mueven el tráfico en direcciones opuestas. Un full duplex es el modo de comunicación más rápido entre dispositivos.

Una red telefónica utiliza transmisión full duplex para permitir que dos personas hablen y escuchen al mismo tiempo. Sin embargo, el modo full duplex necesita un camino dedicado para asegurar una comunicación fluida entre dos dispositivos.

Puedes dividir los modos de transmisión de datos en dos categorías dependiendo de la sincronización entre receptores y transmisores.

Transmisión síncrona

La transmisión síncrona es un tipo de transmisión full duplex que utiliza señales de reloj para mantener al transmisor y al receptor sincronizados entre sí. Este método de transferencia de datos empaqueta y envía datos en bloques grandes a intervalos de tiempo fijos. Las señales de reloj en el transmisor y el receptor aseguran una transferencia de bloques de datos continua y consistente basada en el tiempo.

Ahora, desglosamos cómo funciona la transmisión síncrona.

• Agrupación de bloques de datos inserta caracteres de sincronización inactivos (también conocidos como caracteres syn) para espaciar los bloques de datos a intervalos regulares.
• Sincronización de conexión ocurre después de que los dispositivos remotos reciben y decodifican los caracteres syn.
• Transmisión de datos comienza después de la correcta sincronización de la conexión.

La transmisión de datos síncrona envía bloques de datos en lugar de caracteres, por lo que es rápida, precisamente por eso las empresas que transfieren grandes cantidades de datos aman este modelo. Sin embargo, esta transmisión de datos puede ser costosa.

Las unidades centrales de procesamiento (CPU), la RAM y los protocolos de red como Ethernet utilizan transmisión síncrona.

Transmisión asincrónica

La transmisión asincrónica es un tipo de transmisión half duplex que utiliza bits de inicio (binario 0) y de parada (binario 1) para marcar el comienzo y el final de los caracteres durante la transferencia de datos. No importa lo que envíes; cada carácter debe comenzar con 0 y terminar con 1 para que un dispositivo sepa que ha recibido o enviado un carácter completo.

Ahora, entendamos cómo funciona la transmisión asincrónica.

• Estado de marca se refiere a los espacios entre las transmisiones de caracteres en una línea de transmisión inactiva. La transmisión asincrónica utiliza el binario 1 para denotar períodos de inactividad.
• Interrupción del estado de marca ocurre cuando un sistema receptor ve un binario 0. En esta etapa, el sistema anticipa la llegada de caracteres de datos.
• Transmisión de datos asincrónica ocurre a medida que los sistemas reciben caracteres y regresan al estado de marca cuando la transmisión termina.

Dado que no hay un mecanismo de reloj, los dispositivos de comunicación asincrónica no envían ni reciben información a un ritmo constante. A pesar de esto, mantienen un flujo de información confiable negociando la velocidad según las capacidades del hardware.

La transferencia de datos asincrónica es mejor para transmisiones de baja velocidad. Siempre puedes comprimir los datos para aumentar la velocidad. Cuando introduces datos usando un teclado, ese es un ejemplo clásico de transferencia de datos asincrónica.

Transmisión síncrona vs. asincrónica

La transmisión síncrona utiliza señales de temporización para enviar un flujo continuo de datos, mientras que la transmisión asincrónica transfiere datos en intervalos de tiempo aleatorios.

Hay dos categorías de transmisión de datos basadas en el número de bits simultáneos transferidos a través de una red.

Transmisión serial

La transmisión de datos serial recibe o envía datos utilizando un solo paquete de bits de datos en cada pulso de reloj. Utiliza comunicación bidireccional para transferir datos a través de un bus de computadora o canal de comunicación. Las transmisiones seriales generalmente transmiten 8 bits a la vez junto con un bit de inicio y de parada.

La transferencia de datos entre dos computadoras usando puertos seriales es un ejemplo de transmisión serial.

La transmisión serial es adecuada para la transmisión de datos a larga distancia debido a su simplicidad y bajo costo. Sin embargo, la velocidad de transferencia de datos es comparativamente lenta debido a un solo canal de comunicación.

Transmisión paralela

La transmisión de datos paralela transfiere múltiples bits de datos simultáneamente. En este modo de transmisión, los cables paralelos hacen el trabajo pesado al contener los datos. Otros cables ayudan a los transmisores y receptores a comunicarse entre sí.

La forma en que una computadora se comunica con una impresora es un buen ejemplo de transmisión de datos paralela.

La transmisión paralela es ideal para enviar un gran volumen de datos en un tiempo más corto. Por eso a menudo se ve en la comunicación a corta distancia. Sin embargo, dos canales de transmisión demasiado cerca uno del otro pueden interferir con la calidad de la señal de datos. Este modo de transmisión también es costoso ya que necesita más canales.

Transmisión serial vs. paralela

La transmisión serial utiliza un solo canal de comunicación para transferir datos, mientras que la transmisión paralela despliega múltiples enlaces paralelos para transmitir datos simultáneamente.

Tipos de medios de transmisión de datos

Los medios de transmisión de datos se pueden dividir en medios guiados y no guiados.

Los medios de transmisión cableados, acotados o guiados aseguran una transmisión de datos de alta velocidad y segura utilizando enlaces físicos. Los medios guiados, ideales para distancias más cortas, tienen cinco tipos principales.

1. Cable de par trenzado es el medio de transmisión más utilizado. Es básicamente un enrollado de dos cables conductores aislados por separado. Un cable de par trenzado contiene varios de estos pares en una cubierta protectora. Los cables de par trenzado blindado (STP) bloquean la interferencia externa con una chaqueta especial. Los cables de par trenzado no blindado (UTP) pueden bloquear la interferencia sin escudos físicos.
2. Cable coaxial utiliza modos de banda base y banda ancha para transmitir información. Estos cables vienen con capas de aislamiento y conductores paralelos con cubiertas de protección. Las redes de televisión analógica y las televisiones por cable utilizan cables coaxiales.
3. Cable de fibra óptica transmite grandes volúmenes de datos utilizando la reflexión de la luz a través de un núcleo de vidrio o plástico. Estos cables pueden ser bidireccionales o unidireccionales.
4. Stripline es una línea de transmisión electromagnética transversal (TEM) que envía ondas de alta frecuencia utilizando un material conductor.
5. Microstripline utiliza una capa dieléctrica para separar el material conductor del plano de tierra.

Los medios de transmisión no acotados, inalámbricos o no guiados transmiten mensajes utilizando señales electromagnéticas. Transmite los siguientes tipos de señales.

• Ondas de radio pueden enviar señales a través de edificios. Estas ondas no requieren alineación entre las antenas emisoras y receptoras. Ejemplos comunes incluyen teléfonos inalámbricos y radios de modulación de frecuencia (FM).
• Microondas utilizan una alineación adecuada entre las antenas emisoras y receptoras (también conocida como transmisión en línea de vista) para enviar señales. Las microondas se utilizan comúnmente en la comunicación de teléfonos móviles.
• Ondas infrarrojas facilitan la comunicación a corta distancia; no pueden penetrar a través de obstáculos físicos.

Capacidad del canal de transmisión de datos

El ancho de banda y la tasa de transferencia de datos son dos parámetros que las empresas utilizan para medir la capacidad del canal de transmisión de datos.

Ancho de banda se refiere a los rangos de frecuencia disponibles para la transmisión de datos a través de un canal. Cuanto mayor sea el ancho de banda, más rápida será la tasa de transferencia de datos. El ancho de banda del canal se mide en Hertz (Hz).

Tasa de transferencia de datos, o tasa de bits, mide el número de bits transmitidos por segundo entre la fuente y el destino. La tasa de transferencia de datos se mide en bits por segundo (BPS). Por ejemplo, 1 kilobit por segundo (KBPS) equivale a 1024 BPS.

Veamos qué considerar al elegir un modo de transmisión de datos.

Protocolos y estándares de transmisión de datos

Cada dominio juega según sus propias reglas, y los sistemas de transmisión de datos no son diferentes. Estas reglas o protocolos dictan cómo funcionan los extremos emisores y receptores de un sistema.

Los protocolos de transmisión de datos definen tres elementos:

1. Sintaxis es la estructura o formato de datos que los dispositivos utilizan al enviar o recibir datos. Por ejemplo, un protocolo puede considerar los primeros ocho bits de datos como la dirección del emisor y el resto del flujo de datos como un mensaje.
2. Semántica define cómo los receptores y emisores interpretan cada sección de un bit de datos. Por ejemplo, ¿qué acción toma un receptor después de recibir datos? ¿Cómo interpreta los datos que recibió?
3. Temporización te dice qué datos enviar y a qué velocidad. Establecer la temporización es crucial porque no quieres que el receptor pierda datos solo porque un dispositivo emisor puede transmitir datos a la velocidad de la luz.

Al aprender sobre la comunicación de datos, te encontrarás con estándares De Facto y De Jure.

Estándares De Facto son reglas que las empresas adoptan debido a su uso generalizado. Estos estándares no están aprobados por ninguna organización. Por ejemplo, puedes establecer un estándar en tu empresa dependiendo de sus necesidades.

Estándares De Jure son regulaciones establecidas por organismos reconocidos como el Instituto Nacional de Estándares de Estados Unidos (ANSI), la Organización Internacional de Normalización (ISO) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE).

Por ejemplo, los protocolos de comunicación de datos siguen el protocolo de transferencia de correo simple (SMTP) o el protocolo de control de transmisión (TCP) en ciertos casos.

Sigue leyendo para explorar la etiqueta común de comunicación de datos.

• Secuenciación de datos descompone un mensaje más grande en paquetes de datos más pequeños. Estos fragmentos más pequeños facilitan a los dispositivos detectar errores. Además, tienen que reenviar cantidades menores de datos en caso de errores.
• Enrutamiento de datos ayuda a las fuentes y destinos a encontrar el camino más eficiente entre ellos. Encontrar la ruta de datos correcta es crítico para aumentar la eficiencia de la transmisión de datos.
• Flujo de datos asegura una entrega adecuada de datos independientemente de la discrepancia de velocidad entre un receptor y un emisor.
• Control de errores hace lo que dice: detecta errores y ayuda a los dispositivos a recuperarse. También asegura que no haya interrupciones en el envío o recepción de datos.
• Proceso de codificación es lo que las computadoras utilizan para convertir datos en formas binarias.

La seguridad de los datos es vital para cualquier empresa. Sin embargo, ¿cómo aseguras que los datos no se filtren mientras viajan? Utilizas métodos seguros de transmisión de datos.

Transmisión de datos y CDN

La transmisión de datos es más que enviar y recibir datos. Decide si una empresa tiene éxito en procesar tareas complejas o no.

Por ejemplo, los datos que recibes pueden alimentar aplicaciones empresariales y ayudarte a tomar decisiones. Así que no quieres una transmisión de datos de baja calidad bajo ninguna circunstancia, precisamente por eso las empresas abordan sinceramente problemas como la salud del servidor, la estructura de transmisión de datos, la latencia y la congestión de la red.

Las empresas a menudo confían en soluciones de red de entrega de contenido (CDN) para asegurar una distribución de datos sin problemas. Las CDN te ayudan a utilizar la red de manera eficiente utilizando nodos estratégicamente ubicados alrededor del mundo. Como resultado, puedes evitar fácilmente la congestión de la red y ofrecer una mejor experiencia de usuario.

La mayoría de las CDN vienen con balanceadores de carga integrados para ayudar a los emisores y receptores a acceder a los puntos de entrada y salida más cercanos. Esta facilidad de transmisión de datos mejora la velocidad. Además, las CDN ayudan a proteger tus datos de amenazas emergentes.

Corre tu propio maratón

Operar un negocio es un maratón, no un sprint. Necesitas sistemas de transmisión de datos eficientes, como Filípides, para compartir información a través de redes y tomar decisiones. Comienza por decidir qué modo de transmisión funciona mejor para ti para que puedas aprovecharlo y crear tu legado.

Si estás buscando compartir datos entre empresas y partes interesadas sin cambiar el significado inherente, es hora de comenzar a usar intercambio de datos.